煤矿采空区火灾预警技术

井下煤炭的自燃，多在人们不能到达或者直接看到的地方，资料显示绝大多数是发生在采空区等隐蔽地点，而采空区的火源通常聚集发生以下条件环境中：遗煤堆积比较集中，而且风速适中供氧充足；遗煤、浮煤松散导热性差，整体热损失很小，而且要处于采空区的自燃带内；氧化反应产生的热量要大于漏风损失的热量；整个过程条件要持续相当长一段时间。井下自燃发火初期，温度通常是300-400℃。而初期火源位置是很微小的一个局部区域，一般仅有几个平方米的空间，再加上特殊的地理条件等种种限制，传统的仪器仪表探测技术都难以发挥作用，不能确切、迅速的找出隐蔽火源的位置和范围，则采取有效的灭火措施也就无从谈起，也就只能采取大包围、地毯式的搜索，不仅消耗大量的人力、物力，其结果也不尽如人意，还白白耽误了救援的黄金时间，因此，矿井火灾预警技术尤为重要。

煤矿采空区火灾预警研究通常主要指：在煤矿采空区遗煤尚未自燃发火之前，对采空区遗煤自然发火情况的预测预报，主要是依据煤在自燃氧化过程表现出来的一些特征，如温度异常、煤壁出汗、产生煤焦油味、释放出CO等标志性气体，并对这些征兆加以研究分析，找出他们的特性（浓度、产生速率、斜率变化、拐点等）与煤自然发火进程之间的关系，并根据对煤矿采空区的监测结果，对煤矿采空区遗煤自燃发火的进程或所处的态势进行评判或对今后一段时间的发展趋势进行预测。

徐州吉安矿业科技有限公司研发的煤自燃在线监控与智能预警系统主要由数据采集层、数据传输层、控制及数据分析层三部分组成，实现了井下气体自动采样、分析及预警的功能。地面上位机能够实时显示井下设备工作状态、远程控制井下设备的工作模式、对指定地点气体进行采样分析，信息化、智能化程度高，灵活便捷。并且公司研发团队对全国近200多个矿的煤样进行了标志性气体产生规律的测试，并分析总结出了不同煤种的煤自燃预警临界指标。可以依据应用矿井的煤种设置煤自燃预警临界指标，系统软件会自动调用内置分析模型，通过与监测数据的对比分析，实现对煤自燃的低温氧化智能预警。

参考文献：

[1]尚赛花.基于信息融合的煤矿采空区火灾预警研究[D].西安科技大学,2013.